TARAXACUM KOK-SAGHYZ (ASTERACEAE, COMPOSITAE) AS A SOURCE OF VALUABLE RAW MATERIALS FOR RUBBER, FOOD, AND PHARMACEUTICAL INDUSTRIES

С.Н. Кутузова, Н.Б. Брач, Н.Г. Конькова, В.А. Гаврилова

Abstract


The review describes the history of discovery of kok-saghyz (Taraxacum kok-saghyz Rodin) and the prospects for and benefits of its cultivation. The biological features, botanical characterization, the results of cytological and biochemical studies of kok-saghyz, and the properties of latex, rubber, and inulin derived from this plant are presented. The roots of kok-saghyz contain 4 to 10% of rubber resin (in some roots, up to 23% is found), which is not inferior to the product derived from rubber tree, and up to 45% of inulin. Natural rubber is usable in manufacturing of tires for airplanes and high-speed and heavy-load vehicles. Latex is used to manufacture hypoallergenic gloves and other special-purpose articles. Inulin is a raw material for food and pharmaceutical industries and is easily fermented into ethanol to be used as a biofuel. Squalene found in the roots of kok-saghyz is usable in cosmetics.

Keywords


Taraxacum kok-saghyz, latex, rubber, inulin, squalene.


Как процитировать материал

References


Блохинцева ИИ. К вопросу об образовании каучука у кок-сагыза. Бот журн. 1939;24(4):265-72.

Блохинцева ИИ. К анатомии и микрохимии кок-сагыза. В кн.: Физиология и биохимия каучуконосов. М.: ГОНТИ; 1939. с. 56-70.

Блохинцева ИИ. Образование каучука у кок-сагыза. Вести с.-х. науки Техн культуры. 1940;(3):50-6.

Боссэ ГГ, Ильин ММ. Поиски источников каучука и гуттаперчи в СССР. Каучук и каучуконосы. 1953;2:136-7.

Булгаков СВ. Сравнительное испытание сортов естественной и экспериментальной селекции каучуконосов. В кн.: Купцов АИ ред. Селекция каучуконосных растений. М.: Сельхозгиз; 1937. с. 12-35.

Вахрушева ТЕ, Евдокимова ОА, Карчевская АВ, Сосновская НГ. Отечественные источники натурального каучука и перспективы их использования. Растениеводство, генетика и селекция технических культур. 1991;144:153-67.

Вахрушева ТЕ. Классификатор каучуконосного вида Taraxacum kok-saghyz Rodin (одуванчик кок-сагыз). СПб.; 1992.

Вахрушева ТЕ. Диагностика возбудителей грибных болезней и вредителей кок-сагыза. Методические указания. СПб.; 1993.

Вахрушева ТЕ, Кальян НГ, Низова ГК. Каталог мировой коллекции ВИР. Кок-сагыз. СПб.; 1994.

Вахрушева ТЕ. Кок-сагыз – источник ценного сырья для отечественной промышленности. Текстиль. 2003;5(7):16-8.

Догадкин БА. Химия эластомеров. М.; 1981.

Заботкина ЛВ. Особенности регенерации кок-сагыза. Агробиология. 1947;(5):67-78.

Ильин ММ. Каучуконосность флоры СССР. Каучук и каучуконосы. 1953;(2):9-104.

Как возделывать кок-сагыз. Ред.: Эйхфельд ИГ. Л.; 1949.

Кобелев ВК. Селекция каучуконосных растений. Т. 3. М- Л.;1937. с. 641-70.

Королева ВА. Межвидовая гибридизация роде Taraxacum. ДАН СССР. 1939;24(2):173-5.

Королева ВА. Внутривидовое разнообразие и его значение для преобразования кок-сагыза в культурное растение. Бот. журн. 1957;42(3):414-25.

Королева ВА. Об отношении кок-сагыза к температурному фактору. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1958;31(3):288-298.

Коялович Н, Алпатьева М. Метод одновременного качественного и количественного определения каучука в корнях кок-сагыза. Научный отчет ВИР. М.: ОГИЗ-Сельхозгиз; 1945. с. 205-10.

Кутузова СН, Петросян ИА. Морфо-биологическое изучение кок-сагыза из коллекции ВИР. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2011;167:125-32.

Культура каучуконосов в СССР. Ред.: Филиппов ДИ, Ничипорович АА, Аксельрод ДМ. М.: Сельхозгиз; 1948.

Лебедев АП. К морфологической изменчивости листьев у кок-сагыза. В кн.: Селекция каучуконосных растений. Т 1. М.: Сельхозгиз; 1937. с. 28-38.

Лейсле ВФ, Милютина СВ. Образование и сбрасывание «чехла» на корнях кок-сагыза августовских посевов. Доклады ВАСХНИЛ. 1938;(23-24):58-61.

Липшиц СЮ. Новый каучуконосный одуванчик Taraxacum kok-saghyz. М.-Л.: Госхимтехиздат; 1934.

Липшиц СЮ. Кок-сагыз. В кн.: Каучук и каучуконосы. Т. 2. М.: АН СССР; 1953. с. 153-72.

Макагон ВН. Проблема натурального каучука в СССР. В кн.: Каучук и каучуконосы. М.: АН СССР; 1936. с. 127-70.

Матвеева ТВ, Корячкина СЯ, Дерканосова НМ. Способ снижения энергетической ценности кексовых и песочных изделий. Современные наукоемкие технологии. 2008;5:63-4.

Маштаков СМ. Гваюла (Вискозиметрическая характеристика каучука и физико-химические константы смол различных форм и сортов гваюлы). Каучук и резина. 1939;9:36-40.

Маштаков СМ. Качественные изменения каучука в корнях кок-сагыза на втором году вегетации. ДАН СССР.1939;24(5):509-12.

Моисеев ВВ, Евдокимова ОА, Гуляева НА. Новые подходы к проблемам биосинтеза натурального каучука и модификация синтетических каучуков. Каучук и резина.1989;7:60-3.

Моисеева ВП. О продуктивности форм кок-сагыза, цветущих и не цветущих в первом году вегетации. Бот журн. 1960;45(8):1175-8.

Павлов НВ. Дикие полезные технические растения. М.; 1942. с. 640.

Поддубная-Арнольди ВА. Межвидовая гибридизация в роде Taraxacum // МОИП Отд биол. 1939;48(5-6):87-98.

Половенко ИС, Филиппов ДИ, Правдин ФН, Фурман ЛШ. Кок-сагыз. М.; 1950.

Попцов АВ. Биология прорастания семян кок-сагыза. В кн.: Биология прорастания семян каучуконосов. М.: ГОНТИ; 1938. с. 3-5.

Попцов АВ. О некоторых особенностях биологии прорастания семян кок-сагыза. ДАН СССР. 1949;68(3):609-11.

Прокофьев АА. Анализ каучуконосных растений. М.: ОНТИ; 1936.

Прокофьев АА. Состояние каучука в растениях. ДАН СССР. 1940;28(9):809-11.

Прокофьев АА. Локализация, образование и состояние каучука в растениях. М.-Л; 1948.

Прокофьев АА, Сафронов ГП, Мазилкина МК. О латексе корневых каучуконосов. ДАН СССР. 1948;59(9):1661-4.

Прокофьев АА. Состояние каучука в растениях. Каучук и каучуконосы. 1953;2:107-35.

Прокофьев АА, Люкова ЛА. Развитие млечной системы в зависимости от возраста и условий минерального питания растений. Физиология растений. 1956;3(1):23-31.

Руденская БЯ. Об образовании «чехла» на корнях кок-сагыза. В кн.: Физиология и анатомия каучуконосов. М.: Сельхозгиз; 1936. с. 110- 29.

Руденская БЯ. Развитие млечной системы как фактор накопления каучука в корнях кок- сагыза. ДАН СССР. 1938;20(5):401-4.

Скоропанов СГ, Бельский ББ, Маштаков СМ. Кок-сагыз. Руководство по культуре кок- сагыза на торфяных почвах. Минск: Изд. АН БССР; 1951.

Филиппов ДИ. Культура кок-сагыза. Каучук и каучуконосы. 1953;2:173-219.

Янушевич ЗВ. Образования каучука у кок-сагыза как функция хода его биологического развития. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1948;28(1):175-184.

Blokhintseva II. [On rubber resin generation in kok-saghyz]. Bot Zhurn. 1939;24(4):265-72. (In Russ.)

Blokhintseva II. [On anatomy and microchemistry of kok-saghyz]. In: Fiziologiya i Biokhimiya Kauchukonosov. Moscow: GONTI; 1939. p. 56-70. (In Russ.)

Blokhintseva II. [Rubber resin generation in kok-saghyz]. Vesti Selskokhoziaysvennoy Nauki Tekhnicheskiye Kultury.1940;(3):50-6. (In Russ.)

Bosse GG, Il’in MM. [Searching for sources of rubber and gutta-percha in the USSR]. Kauchuk i Kauchukonosy.1953;2:136-7. (In Russ.)

Bulgakov SV. [Comparative testing of rubber producing plant varieties resulting from artificial and natural selection]. In: Kuptsov AI, ed. Selektsiya Kauchukonosnykh Rasteniy. Moscow: Selkhozgiz; 1937. p. 12-35. (In Russ.)

Vakhrusheva TYe, Yevdokimova OA, Karchevskaya AV, Sosnovskaya NG. [Domestic sources of natural rubber and prospects for making use thereof]. Rasteniyevodstvo, Genetika i Selektsiya Selskokhoziaystvennykh Kultur. 1991;144:153-67. (In Russ.)

Vakhrusheva TYe. Klassifikator Kauchukonosnogo Vida Taraxacum Kok-saghyz Rodin (oduvanchik kok-sagyz). Saint Petersburg; 1992. (In Russ.)

Vakhrusheva TYe. Diagnostika Vozbuditeley Gribnykh Bolezney i Vrediteley Kok-sagyza Metodicheskiye Ukazaniya. Saint Petersburg; 1993. (In Russ.)

Vakhrusheva TYe, Kal’yan NG, Nizova GK. Katalog Mirovoy Kollektsii VIR Kok-sagyz. Saint Petersburg; 1994. (In Russ.) (In Russ.)

Vakhrusheva TYe. Kok-sagyz – Istochnik Tsennogo Syr’ya Dlia Otechestvennoy Promyshlennosti. Tekstil. 2003;5(7):16-8. (In Russ.)

Dogadkin BA, Dontsov AA, Shershnev VA. Khimiya Elastomerov. Moscow: Khimiya; 1981. (In Russ.)

Zabotkina LV. [Characteristics of kok-saghyz generation]. Agrobiologiya. 1947;(5):67- 78. (In Russ.)

Il’in MM. [Rubber producers among USSR flora]. Kauchuk i Kauchukonosy. 1953;(2):9-104. (In Russ.)

Eykhfeld IG, ed. Kak Vozdelyvat’ Kok- sagyz. Leningrad; 1949. (In Russ.)

Kobelev VK. Selektsiya Kauchukonosnykh Rasteniy Vol 3. Moscow-Leningrad; 1937. p. 641- 70. (In Russ.)

Koroleva VA. [Interspecies hybridization within the genus Taraxacum]. DAN SSSR. 1939;24(2):173-5. (In Russ.)

Koroleva VA. [Intraspecies variability and its significance for transformation of kok-saghys into cultivated plant]. Bot Zhurn. 1957;42(3):414- 25. (In Russ.)

Koroleva VA. [On kok-saghyz tolerance to temperature]. Trudy po Prikladnoy Botanike Genetike i Selektsii. 1958;31(3):288-98. (In Russ.)

Koyalovich N, Alpatyeva M. [A method for simultaneous qualitative and quantitative determination of rubber resin in kok-saghyz roots]. In: Nauchnyi Otchet VIR. Moscow: OGIZ-Selkhozgiz; 1945. p. 205-10. (In Russ.)

Kutuzova SN, Petrosyan IA. [Morphobiological studies of kok-saghyz from VIR Collection. Trudy po Prikladnoy Botanike Genetike i Selektsii. 2011;167:125-32. (In Russ.)

Filippov DI, Nichiporovich AA, Akselrod DM. Kultura Kauchukonosov v SSSR. Moscow: Selkhozgiz; 1948. (In Russ.)

Lebedev AP. [On the morphological variability of leaves in kok-saghyz]. In: Selektsiya Kauchukonosnykh Rasteniy. Moscow: Selkhozgiz; 1937. Vol. 1, p. 28-38. (In Russ.)

Leysle VF, Milyutina SV. [Formation and shedding of a “sack” on the roots kog- saghyz seeded in August]. Doklady VASKhNIL. 1938;(23-24):58-61. (In Russ.)

Lipshits SYu. Novyi Kauchukonosnyi Oduvanchik Taraxacum kok-saghyz. Moscow-Leningrad: Goskhimtekhizdat; 1934. (In Russ.)

Lipshits SYu. [Kok-saghyz]. Kauchuk i Kauchukonosy. 1953;2:153-72. (In Russ.)

Makagon VN. [Natural rubber problem in the USSR]. Kauchuk i kauchukonosy. 1936:127- 70. (In Russ.)

Matveyeva TV, Koryachkina SYa, Derkanosova NM. [A method for calorie content reduction in cakes and cookies]. Sovremennye Naukoyemkiye Tekhnologii. 2008;5:63-4. (In Russ.)

Mashtakov SM. [Viscosimetric characterization of rubber and physicochemical constants of resins from different forms and varieties of guayule]. Kauchuk i Rezina. 1939;9:36-40. (In Russ.)

Mashtakov SM. [Qualitative changes in rubber resin in the roots of kok-saghyz at the second year of its vegetation]. DAN SSSR. 1939;24(5):509- 12. (In Russ.)

Moiseyev VV, Yevdokimova OA, Gulyayeva NA. [Novel approaches to the problems of natural rubber biosynthesis and synthetic rubbers modification]. Kauchuk i Rezina.1989;7:60-3. (In Russ.)

Moiseyeva VP. [On the productivity of kok-saghyz forms that do flowering or do not flower at first year of vegetation]. Bot Zhurn.1960;45(8):1175-8. (In Russ.)

Pavlov NV. Dikiye Poleznye Tekhnicheskiye Rasteniya. Mocow; 1942. (In Russ.)

Poddubnaya-Arnoldi VA. [Interspecies hybridization in the genus Taraxacum]. MOIP Otd Biol. 1939;48(5-6):87-98. (In Russ.)

Polovenko IS, Filippov DI, Pravdin FN, Furman LSh. Kok-Sagyz. Moscow; 1950. (In Russ.)

Poptsov AV. [Biology of kok-saghys seeds germination]. In: Biologiya Prorastaniya Semyan Kauchukonosov. M.: GONTI; 1938. p. 3-5. (In Russ.)

Poptsov AV. [On some characteristics of the biology of kok-saghyz seeds germination]. DAN SSSR.1949;68 (3):609-11. (In Russ.)

Prokofyev AA. Analiz Kauchukonosnykh Rasteniy. Moscow: ONTI; 1936. (In Russ.)

Prokofyev AA. [Rubber resin state in plants]. DAN SSSR. 1940;28( 9):809-11. (In Russ.)

Prokofyev AA. Lokalizatsiya, Obrazovanie i Sostoyanie Kauchuka v Rasteniyakh. Moscow- Leningrad; 1948. (In Russ.)

Prokofyev AA, Safronov GP, Mazilkina MK. [On latex of rooted rubber-producing plants]. DAN SSSR. 1948; 59(9):1661-4. (In Russ.)

Prokofyev AA. [The state of rubber resin in plants]. Kauchuk i Kauchukonosy. 1953;2:107-35.

Prokofyev AA, Lyukova LA. [Latex system development depending on plant age and mineral nutrition]. Fiziologiya Rasteniy. 1956;3(1):23-31. (In Russ.)

Rudenskaya BYa. [On the formation of a “sack” on the roots of kok-saghyz]. In: Fiziologiya i Anatomiya Kauchukonosov. M.: Selkhozgiz; 1936. p. 110-29. (In Russ.)

Rudenskaya BYa. [Latex system development as a factor of rubber resin accumulation in kok-saghyz roots] DAN SSSR. 1938;20(5):401-4. (In Russ.)

Skoropanov SG, Belskiy BB, Mashtakov SM. [Kok-saghyz]. In: Rukovodstvo po Kulture Kok-Sagyza na Torfyanykh Pochvakh. Minsk : Izdatelstvo AN BSSR; 1951. p. 155.

Filippov DI. [Kok-saghyz culture]. Kauchuk i Kauchukonosy. 1953;2:173-19. (In Russ.)

Yanushevich ZV. [Rubber resin formation in kok-saghyz as a function of the course of its biological development]. Tudy po Prikladnoy Botanike, Genetike I Selektsii.1948;28(1):175-84. (In Russ.)

Anonymus. Russian rubber plants. Nature. 1945;155:229-30.

Backhaus RA. Rubber formation in plants – a mini-review. Israel J Bot. 1985;34:283-93.

Bousquet J et al. Natural rubber latex allergy among health care workers: a systematic review of the evidence. J Allerg Clin Immunol. 2006;118:447-54.

Bouvier F et al. Biogenesis, molecular regulation and function of plant isoprenoids. Prog Lip Res. 2005;44:357-429.

Cornish K. Similarities and differences in rubber biochemistry among plant species. Phytochem. 2001;57:123-34.

Cornish K, Xie W. Natural rubber biosynthesis in plants: Rubber Transferase. Meth Enzymol. 2012;515:63-82.

Fatland BL et al. Reverse genetic characterization of cytosolic acetyl-CoA generation by ATP-citrate lyase in Arabidopsis. Plant Cell. 2005;17:182-203.

Freundlich H, Hauser EA. Zur Kolloidchemie der Kautschukmilchsafte. Zsigmondy Festschrift Erg. Koll. Zs.1925;36:15-36.

Heim S. Kalorien, Kautschuk, Karrieren. Pflanzenzuchtung und Landwirtschaftliche Forschung in Kaiser-Wilhelm-Instituten 1933-1945. Goettingen: Wallstein Verlag; 2003.

Kekwick RGO. Latex and laticifers. In: Encyclopedia of Life Sciences. Wiley and Sons; 2001. DOI: 10.1038/npg.els.0000913.

Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology. 1982;20(3):468-91.

Kirschner J, Stepanek J. Dandelions in Central Asia: A taxonomic revision of Taraxacum sect. Leucantha. Preslia. 2006;78:27-65.

Kirschnr J et al. Available ex situ germplasm of the potential rubber crop Taraxacum koksaghyz belongs to a poor rubber producer, T. brevicorniculatum (Compositae-Crepidinae). Genet Resource Crop Evol. 2013;60:455-71.

Kupzow AJ. Theoretical basis of plant domestication. Theor Appl Genet. 1980;57:65-74

Langeland E. A new rubber partiсle count in Hevea Latex. Ind Eng Chem. 1936;8(3):174-5.

Malecka J. Cyto-taxonomical and embryological investigations on a natural hybrid between Taraxacum kok-saghyz Rodin and T. officinale Web. and their putative parent species. Acta Biol Cracoviensia. 1971;16:179-97.

Mooibroek H, Cornish K. Alternative sources of natural rubber. Appl Microbiol Biotechnol. 2000;53:355-65.

Polhamus LG. Rubber – Botany, Production, and Utilization. Leonard Hill Ltd.; 1962.

Siler DJ et al. Composition of rubber particles of Hevea brasiliensis, Parthenium argentatum, Ficus elastica, and Euphorbia lactiflua indicates unconventional surface structure. Plant Physiol Biochem. 1997;35:881-9.

Sirinupong N et al. Molecular cloning of a new cDNA and expression of 3-hydroxy-3-methylglutaryl- CoA synthase gene from Hevea brasiliensis. Planta. 2005;221:502-12.

Tysdal HM, Rands RD. Breeding for disease resistance and higher rubber yield in Hevea, guayule and kok-saghyz. J Amer Soc Agron. 1953;42:234-43.

Van Beilen JB et al. Alternative sources of natural rubber. York: CPL Press; 2006.

Van Beilen JB, Poirier Y. Establishment of new crops for the production of natural rubber. Trends Biotechnol. 2007;25(11):522-9.

Whaley JS, Bowen WG. Russian dandelion (koksaghyz). An emergency source of natural rubber. Washington. DC: USDA; 1947.




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v7i4.124

© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"